動力電池梯次利用的一條可選之路暫時“冰凍”。6月22日,國家能源局組織起草的《新型儲能項目管理規(guī)范(暫行)(征求意見稿)》(以下簡稱《征求意見稿》)提出,在電池一致性管理技術取得關鍵突破、動力電池性能監(jiān)測與評價體系健全前,原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目。已建成投運的動力電池梯次利用儲能項目應定期評估電池性能,加強監(jiān)測、強化監(jiān)管。
我國首批新能源汽車動力蓄電池已處于老齡狀態(tài),整個行業(yè)即將迎來動力電池“退役潮”。據(jù)中國汽車技術研究中心數(shù)據(jù),2020年,我國動力電池累計退役總量約20萬噸,而到2025年,這一數(shù)字將升至約78萬噸,有關退役電池去向及如何處理利用成為業(yè)內關注的焦點。
據(jù)了解,目前動力電池的回收利用主要有兩種方式:一是元素回收,是指將目前市場上兩種主要動力電池類型——三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池中含有的錳、鋰,以及更為稀缺的鈷、鎳等重金屬資源提取出來;二是梯次利用,即拆解退役電池成模組或電芯,形成小型電池用于低速電動車、電動工具、太陽能路燈,或將多個完整的電池包合并,用于光伏、風能儲能裝置等領域。
“動力電池梯次利用十分有益,但也存在隱患:好處是可以延長電池使用(壽命)周期,緩解環(huán)境污染的壓力。同時,梯次利用的電池也可參與電力系統(tǒng)調頻、調峰,提高電能質量。但梯次利用不能根本性解決環(huán)境污染問題,電池的廢棄與回收仍會到來。此外,還有一個問題是存在消防安全隱患。”華南理工大學教授康龍表示。
進入規(guī)?;艘垭A段
不斷攀升的新能源汽車保有量讓動力電池的回收利用逐漸走入人們視線。數(shù)據(jù)顯示,截至今年5月底,我國新能源汽車保有量約580萬輛,約占全球新能源汽車總量的50%。2020年,我國動力電池裝車量累計63.6GWh,同比累計上升2.3%。全球動力電池在電動汽車上的總裝機量為137GWh,同比增長17%。
據(jù)相關機構測算,2020年起,我國將逐步進入動力電池規(guī)?;艘垭A段。其中2020~2022年,我國動力電池累計退役量將達到90.5GWh。東方證券預測,到2025年,動力電池梯次利用,以及回收市場規(guī)模有望達到370億元。
北京賽德美資源再利用研究院有限公司總經(jīng)理趙小勇表示,從時間上看,即將面臨退役的動力電池一是在新能源汽車早期“十城千輛”期間裝機的,預計在2018~2022年退役;二是在2014~2016年,基于補貼政策,集團用戶、出行企業(yè)等批量裝機的,按照保質期3~5年計算,兩年內也將更換完畢。
事實上,對于動力電池的回收利用路徑,政府相關部門也釋放過明確信號。此前,工信部相繼出臺了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》《新能源汽車動力蓄電池回收服務網(wǎng)點建設和運營指南》等相關管理政策,均涉及梯次利用管理內容。2020年10月,工信部發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池梯次利用管理辦法(征求意見稿)》,梯次利用管理成為政策重點方向。部分試點地方進一步鼓勵、支持梯次利用技術與商業(yè)模式的探索。
但對于動力電池的“退役之路”應選擇直接回收還是梯次利用,業(yè)內尚未達成共識。主要的爭議集中在安全性、經(jīng)濟性和可靠性三方面。例如在可靠性方面,電池退役后能否保持穩(wěn)定供電能力存在疑問。特別是三元鋰電池,達到一定充放電次數(shù)后,衰減相對比較嚴重。
中國電子科技集團公司第十八研究所研究員肖成偉認為,想要保證電池梯次利用的可靠性,就要通過新技術對電池進行跟蹤監(jiān)測。“我們一定要結合大數(shù)據(jù),包括跟蹤電池的健康狀態(tài)、安全性。尤其是在梯次利用里面的健康狀態(tài)和安全,其實它的估算方法,包括它建的一些模型、一些控制策略,實際上跟車上是不一樣的,還要做一些相應的調整。”肖成偉說。
梯次利用面臨成本等問題
事實上,動力電池梯次利用面臨的問題遠不止于此。
據(jù)了解,動力電池通常是根據(jù)不同車企的特定車型定制,不同車企的動力電池之間,結構、規(guī)格和參數(shù)均存在較大差異。即使是同一車企同一車型同一批次的動力電池,到了退役時間,其剩余容量、電壓和內阻也不完全一樣。
而這也增加了對退役動力電池梯次利用的難度和成本。電池回收后,需要先進行檢測,然后根據(jù)不同來源、不同規(guī)格和不同容量進行分類,最后才是重組再利用。
“目前國內生產(chǎn)的電池包外形結構和尺寸各不相同,很多企業(yè)無法自動拆解。對于拆解體量較大、內部結構較為復雜的電池包、模組和單體來說,如果處理不當,極有可能導致短路、漏液等安全問題,甚至有爆炸的風險。”廣東邦普循環(huán)科技有限公司高級產(chǎn)研戰(zhàn)略工程師吳奔奔表示,當前動力電池回收利用各環(huán)節(jié)還缺乏有效協(xié)同監(jiān)管,政策獎懲機制仍不完善。而電池回收企業(yè)發(fā)展情況不一,難以進行標準化管理。
同時,對退役電池的判斷目前也缺乏有效的檢測手段。“梯次利用首要解決的問題是對回收電池的準確辨識,把‘得了病’的電池篩出去。我們一直在做電池(SOH、SOC、SOP)辨識的研究,看看用什么方法能夠早日發(fā)現(xiàn)回收中有問題的電池單元或電池組,一旦準確地判斷出了哪個電池是什么狀態(tài)或者某一個PACK的狀態(tài),就有辦法采取相應措施進行維護和管理。”康龍介紹。
此外,目前動力電池相關回收流通法規(guī)尚不完善,無法保障回收渠道的暢通。“車主找不到或者不確定回收點是否正規(guī),一些傳統(tǒng)的4S店等渠道回收的動力電池,最后也流入了小作坊。”中關村新型電池技術創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長于清教在接受采訪時透露,因小作坊打著“高價回收”“上門回收”的旗號,相較于回收點覆蓋率較低的正規(guī)資質回收企業(yè)來說,小作坊的市場占有率能達到一半以上,甚至還有回收企業(yè)從小作坊手中回購電池。
在浙江華友循環(huán)科技有限公司總經(jīng)理鮑偉看來,目前行業(yè)最迫切要解決的問題就是打破固有思維,上下游通力合作。“整車企業(yè)真正需要想出一個方法來,跟我們這種退役電池處理企業(yè)更好地合作,包括需要的數(shù)據(jù)、應用場景、整個體系的研究,上下游必須打破界限,而不是‘他是他,我是我’。”他認為,合作過程中會產(chǎn)生更多的經(jīng)濟價值,而且可以解決很多安全問題。
對于破解當下動力電池梯次利用的諸多難題,有業(yè)內人士建議,要進一步完善動力電池梯次利用政策法規(guī),促進產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展,以規(guī)?;瘞斫?jīng)濟優(yōu)勢。同時加強技術研發(fā),開發(fā)高效快速的退役電池健康狀態(tài)識別技術,降低退役電池診斷成本。主機廠方面,在電池設計環(huán)節(jié)就要考慮到未來的梯次利用,在模組成組方式、內外部結構等方面預留梯次利用空間。
原標題:梯次利用儲能項目被叫停背后:動力電池迎“退役潮”,2025年將達78萬噸